大自然的五彩斑斕，原來很多都是因為TA？

光子晶體和蝴蝶有什么關系？

按照生物學家的統計，大部分蝴蝶分布在美洲等地，但這并不妨礙蝴蝶成為我們生活中常見的點綴。古有“莊生曉夢迷蝴蝶”的佳句，今有“蝴蝶翅膀本無色的”的話題作文。蝴蝶身披美麗的色彩，不小心飛入現代科學研究者的鏡頭下，一種特殊的結構引起了人們的興趣。

光子晶體（Photonic Crystal）,也叫光子禁帶材料，是由不同折射率的介質周期性排列而成的人工微結構。簡單地說，光子晶體具有波長選擇的功能，可以有選擇地使某個波段的光通過而阻止其它波長的光通過其中。

光子晶體的研究自從1887年就開始，1987年，光子晶體這個名詞才被第一次出現在由Eli Yablonovitch和Sajeev John分別發表在《Physical Review Letters》上的兩篇關于光子晶體的標志性文章中。

花兒為什么這樣紅？

自然界產生色彩的主要來源有兩種途徑，其一為色素，另一種則為結構色。色素色是最普遍和常見的顏色。來自于色素有選擇性地吸收某些顏色的光。

而反射和散射其他色彩的光。結構色是由干涉、衍射和散射等光學效應所造成。簡單說來，光子晶體具有波長選擇的功能，可以有選擇地使某個波段的光通過而阻止其它波長的光通過其中。因此具有這種結構的物質及時本身無色也可以呈現不同的顏色。

另外，昆蟲、蝴蝶、鳥類羽毛、海洋生物、動物皮膚，甚至植物都會呈現出明亮的結構色。

“polymer opal film ”是一種被稱為高分子蛋白石膜的材質，其中有許多高分子的均勻顆粒有結構排列的固定在彈性體的內部，當受到外力拉扯時，顆粒間的距離就會改變，所以就會因為顆粒間距離的改變(光子晶體的晶格大小改變) 而反射出不同的波長的光。下圖是用上述面料(高分子蛋白石膜)做的衣服。

功能用途

光子晶體和半導體在基本模型和研究思路上有許多相似之處，原則上人們可以通過設計和制造光子晶體及其器件，達到控制光子運動的目的。

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